美育在物理教学中渗透策略

美育在物理教学中渗透策略

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[论文摘要] 为了充分发挥物理教育的育人功能，在物理教学中应加强美育的渗透，让学生去感知物理平衡之美、认知物理辩证之美、走进物理应用之美、内化物理科学之美，从而提高学生的审美能力，激发学生的学习热情，增强学生的知识迁移能力，增强学生的科学素养。

[关键词]物理学 美育教育 渗透

引言

蔡元培先生说过：“凡是学校所有课程，都没有与美育无关的”[1]，爱因斯坦说“物理是至善至美的科学”[2]，杨振宁也将物理学概括为具有“物理现象之美”“理论描述之美”“物理结构之美”[3]的一门学科。简而言之，简单、和谐、完美和统一性是物理学折射出来的科学之美。而物理学的美需要教师在课程设计时以知识为载体，立足于培养能力的同时加强美学渗透，充分发挥其美育功能，将物理学之美淋淋尽致地展现给学生，从而培养学生的认知能力，激发学生的学习热情,启发学生的自主学习能力。下面笔者结合自己的教学实例，从以下几点浅谈物理教学中的美育渗透。

1、感知物理平衡之美

     物理学是以研究力、热、光、电、磁等物理现象为主要内容的学科，其处处都体现着平衡之美。我们可以通过物理知识的教授让学生感知物理学中的平衡之美。

其一、在力学中渗透。被誉“天下第一奇石”的东山风动石及杂技演员的高山走钢丝、环球飞车等等带给人们惊险、刺激的视觉享受的同时更让人惊叹平衡之美。其中的奥妙正是物体稳定平衡、不稳定平衡、随意平衡在大自然中上演的心醉神迷的科学之美。再如19世纪人们对天王星的观测发现其总是偏离预先计算好的轨道，科学家在对美的追求动力下先后通过计算和观察最终发现了海王星和冥王星；通过介绍海王星和冥王星的发现历程让学生感知有受力物体必定也有施力物体，有作用力必有反作用力，否则自然界将无法展示其稳定、和谐的魅力。但物理学中的平衡之美并不局限于力的平衡，它还贯穿于自然界一切物理现象之中。

其二、在电磁学中的渗透。如静电场中中性物体带了多少的正电荷，必然也会让等量的负电荷转移到其他物体上；将一块磁铁分成若干小块后，每一块小磁铁一端会生成新的N极，另一端必定也会生成新的S极；以及自然界中变化的电场在其周围能产生磁场，同理变化的磁场在其周围也能产生电场；

其三、在光学中的渗透。正是因为平面镜所成的像与物具有等大、等距的完美对称才有了风趣而又不失真的歇后语——猪八戒照镜子，里外不是人。

其四、在热学中的渗透。即便是由永不停息的无规则运动的微观粒子组成的系统也具有平衡之美，当它们的统计平均效果不随时间变化时整个系统就处于一种动态平衡。

物理学的平衡之美无处不在，在物理教学中可以从多方面入手帮助学生通过科学方式去感知大千世界的平衡之美。

2、认知物理辩证之美

哲学中的辩证统一之美在物理学中一样熠熠生辉。千奇百怪，变化多端的物质世界蕴含着隐蔽、和谐的大统一。在物理教学中，若能积极引导学生认知物理学中的辩证唯物主义之美，有助于学生建立更加系统的知识结构。如必修一、必修二展示了自然界中千姿百态的运动形式，如匀变速直线运动、匀速圆周运动、变速直线运动以及变加速曲线运动等等，看似纷繁复杂的运动，实则都可以用动力学的牛顿三大定律概括，即力是产生加速度的原因，加速度是改变速度的原因，物体不受外力便处于匀速或静止状态，反之处于变速状态。再如库仑力与万有引力的影响因数各不相同,但仔细分析不难发现在公式的结构上它们具有完美的对称性。物理学上公式的对称统一性比比皆是，例如万有引力场强度和电场强度、与等等；再如运动学中“运动与静止”、力学中 “引力与斥力”、光学中“波粒二象性”，能量中“动能定律、动量守恒、机械能守恒······”等物理事实无不体现着辩证统一的科学之美。

在整个物理学中，辩证唯物主义的对立统一之美无处不在，引力、电磁力、强力、弱力这四种基本作用力也是纷繁复杂、变化多端的统一，而至今仍有人致力于将这四种基本力进一步统一。

通过对物理学的辩证统一之美的深入认知，可以有效防止学生将知识孤立起来，有助于学生知识的迁移，从而建立更系统的知识结构，提高学生知识记忆的有效提取能力。

3、走进物理应用之美

随着人们对自然规律认识的不断深入，物理学也就孕育而出。物理源自于丰富多彩的生活，又可能动性的应用于生活。在教学中，教师若能注重引领学生将抽象的物理学知识巧妙的应用于学生生活中，便能将课堂氛围充满生活化，从而调动学生的学习激情，强化基础知识，使学生更愿意走进物理，爱上物理。

在课堂教学中善于应用日常生活中的物体为教学器材，诱导学生走进物理，唤起其学习热情。例如：在教授“光沿直线传播的条件”时，往一只烧杯底部倒入适量的食盐，然后缓慢往里加水（不搅拌均匀）并滴入几滴黑墨水，将激光笔斜向下方照射，越靠近杯底光偏折的越厉害。通过该实验学生能感受到生活中许多唾手可得的东西之所以可以成为物理实验器材，是因为物理学是源于生活并且具有普适性的一门学科。再如：学习运动的合成与分解的教学中，教师可以引导学生两人一组，一位同学负责在纸上竖直向下画一条直线，另一位同学同时水平向右拉动纸张，结果纸上留下的不是一条竖直向下的直线；为了加强学生的直观视觉效果，还可以请两位学生到黑板上画，先由这位同学单独在黑板上用粉笔画一条竖线；第二次让该同学在黑板上同样画一条竖线，另一位同学同时水平向右拉动黑板，黑板上也无法留下一条竖直向下的直线轨迹。抓住契机，引导学生思考为什么第二次该同学无法画出一条竖线？什么是运动的合成与分解？合运动与分运动具有什么特征？这样利用身边随处可得的物体作为教具，不但可以创设物理场景，制造悬念，导出课题，而且还能使学生带着浓厚的兴趣投入到新知识的学习当中，感受到物理学并非神秘莫测、遥不可及，其实它就在我们身边，随处可见。

在课堂上，教师要多鼓励、引导和启发学生将所学的物理知识生活化。一方面可以深化学生对知识的理解，训练学生的思维能力，培养学生学以致用的能力，另一方面还能让学生亲身体验物理学的普适性、广泛性、实用性之美，使学生更热于亲近物理，热爱生活。例如：学生上学常用的代步工具自行车，常常半路上链条断掉，在学习了摩擦力后，引导学生思考如何保养自行车链条---加润滑剂。再如南方春季经常出现南风天气，地板潮湿不易干。教师引导学生思考怎么让地板干得更快，就是要加快水的挥发，水的挥发快慢受哪些因素影响呢？学生不难想到与温度有关，教师指导学生用热盐水拖地，因为温度越高水挥发的越快，加上盐水中含有的氯化镁和氯化钙，它们具有吸水性。当地面干后，水中的氯化镁和氯化钙形成小颗粒可以延长地面干燥时间。物理学的应用非常广泛，生活中更是处处都体现了物理的应用之美。在普及物理知识的同时，引导学生将其积极应用于生活中，不但能方便生活，而且还能激发学生的学习热情。

4、内化物理科学之美

实事求是是科学精神的核心，开拓进取是科学精神的活力[4]，世世代代的物理学家正是凭着这样的科学精神孜孜不倦地研究物理。在研究天体运动时，正是因为开普勒严谨，实事求是的科学素养驱动下坚信的数据之差绝不可忽视，通过长期的探究找到了新的行星运动规律即开普勒三定律，也正是这三定律为牛顿建立万有引力以及力与运动的定律创造了条件。就连大名鼎鼎的物理学家牛顿也不例外，他前半生也是因秉持实事求是，勇于探索真理的科学精神（正如他晚年回忆道“1665-1666年我正处于发明初期，比以后的任何时候都更多地潜心于数学和哲学”[5]），坚持长达20年的时间思考、观测和无数次数学演算才创作出《推荐国内安全的网赌网站》这本巨著。

在物理教学中，学生常常反映物理太难、太抽象、很努力学但还是学不会等等，这正是他们不具备这样的科学精神，在学习过程中无法持之以恒地钻研，无法掌握物理学的一般规律，从而丧失学习的兴趣。中学阶段学生正处于身心发展阶段，对物质世界充满了好奇心，对物质一般规律的直观探究远比教师间接经验的传授更加感兴趣。因此，在物理教学中如果能精心准备实验，并通过巧妙的实验演示或恰当的引导学生进行实验探究，增强其趣味性、新颖性的同时更能在潜移默化之中刺激学生的感官，内化学生的科学精神。例如：在讲“牛顿第一定律”时，我一进教室就演示惯性炮这样的实验：将一个废弃的易拉罐底端截去，用较厚的塑料膜封住，然后将易拉罐开着的小口对准燃烧着的烛焰，轻弹塑料膜，熊熊焰火瞬间吹灭。妙趣横生的现象，激发了学生强烈的求知欲，学生注意力更加集中。“魔术”般的实验不仅起到引人入胜的效果，还能让学生欣赏、内化科学之美。再如学习力的合成与分解都遵守平行四边法则，可以通过验证平行四边形法则的实验操作得出理论值与实验值的差异，引导学生思考为什么理论值与实验值不完全相同，通过其误差分析，从而培养学生实事求是、严谨的科学精神。在教学计划之外，组织学生利用课余时间开展科技创新活动，如“水火箭的实验研究活动”。该制作较复杂，影响水火箭各项性能的因素较多，如发射架，瓶内水位和发射轨道等，因此制作的水火箭一次就能发射成功较难，需要学生在实践中反复地改进。通过实验探究活动培养学生的团队精神，百折不挠精神，在实践中检验真理，勇于创新的科学精神。           

科学精神是科学家孜孜探索的原动力，实验能够巧妙地将科学精神内化为学生的科学素养，提升学生科学能力，为今后学习物理甚至在科学研究领域取得成功奠定坚实基础。

5、结束语

物理学的美形式多样，物理学的美育教育方式更是包罗万象，浩瀚无垠。加强美育的渗透，不仅仅是让学生经历感知、认知、应用物理学之美，更重要的是将物理学科之美内化于学生心灵深处，从而激发学生对物理的求学动机，培养发散思维，陶冶情操，发展智力的目的。

［参考文献］